Original paper

Einsatz und Auswertung von Tracerversuchen in heterogenen Grundwasserleitern

[Application and Evaluation of Tracer Experiments in Heterogeneous Aquifers]

Ptak, Thomas

Kurzfassung

Im Naturmeßfeld ,Horkheimer Insel' wurden zur Erkundung von stofftransportrelevanten Aquiferparametern und der Aquiferstruktur sowie zur Validierung von Transportmodellen Multilevel-Tracerexperimente mit erzwungenem und mit natürlichem hydraulischen Gradienten durchgeführt. Aus den Resultaten wird am Beispiel der Horkheimer Insel deutlich, daß in einem heterogenen Aquifer in dem untersuchten Betrachtungsmaßstab Stofftransportprognosen mit einem deterministischen Transportmodell nicht sinnvoll durchgeführt werden können. Aufgrund der verbleibenden Parameterunsicherheit ist ein dreidimensionaler stochastischer Ansatz bei der Transportmodellierung erforderlich. Zur Simulation der Tracerexperimente wird daher ein auf einem indikator-geostatistischen Ansatz basierendes numerischstochastisches Transportmodell eingesetzt.

Abstract

Several forced and natural gradient tracer tests with multilevel sampling have been performed at the ,Horkheimer Insel' experimental field site for the investigation of aquifer structural properties and of aquifer transport parameters as well as for transport model validation. The experimental results indicate that in case of a heterogeneous aquifer such as at the ,Horkheimer Insel' field site, deterministic transport models cannot be used at the transport scale investigated. Due to the remaining parameter uncertainty, transport modelling must be performed within a three-dimensional stochastic framework. Therefore, an indicator-geostatistics based numerical-stochastic transport model is used for the simulation of the tracer experiments.

Keywords

Experimental studiestracer testsheterogeneous aquiferhydraulic gradienttransportstochastic modelling Southwest German Hills (Horkheimer Insel/Heilbronn)Baden-Württemberg TK 25: Nr. 6820